элементами, т.е. герметичностью стыков.
Сопротивление, оказываемое фильтрации воздуха ограждающей
конструкцией в целом или ее отдельными слоями, называют сопротив-
лением воздухопроницаемости ограждения Rи. Оно показывает разность
давлений (в Па), при которой поток воздуха через 1 м2 ограждающей
конструкции будет равен 1 кг/ч. Размерность сопротивления воздухо-
проницаемости ограждения – м2 ч Па/кг. При заданном коэффициенте
воздухопроницаемости материала i сопротивление воздухопроницанию
Rи определяется по формуле
Rи=δ/i,
где δ – толщина слоя материала, м.
5.1 РАСЧЕТ НОРМАТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ
Нормируемое сопротивление воздухопроницанию
Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций,
за исключением заполнения световых проёмов, зданий и сооружений Ru должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроница-
нию Rтр , (м2 ч Па)/кг, определяемого по формуле 7.1 п. 7.1 []: |
|
||
u |
|
|
|
Rтр p |
, |
(5.1) |
|
u |
Gн |
|
|
|
|
|
|
где p – разность давлений воздух на наружной и внутренней поверх-
ностях ограждающих конструкций, Па, определяемая по формуле в соответствии с п. 7.2 [1]:
p 0,55H н в 0,03 н v2, |
(5.2) |
Gн – нормируемая поперечная воздухопроницаемость ограждающих
конструкций, кг/(м2 ч), принимаемая в соответствии с п.7.3 по таблице
[1];
Н – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты),м; γн , γв – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха,
Н/м3, определяемый по формуле:
Y |
3463 |
, |
(5.3) |
|
273 t |
||||
|
|
|
t – температура воздуха: внутреннего , для YB , – принимается согласно оптимальным параметрам по ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 30494 и СанПиН
2.1.2.2645;
наружного , для YН ,– принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330 [4];
36
υ – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, по-
вторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая по СП
131.13330 [4].
5.2 ОЦЕНКА ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Воздухоизоляционные свойства строительных материалов и кон-
струкций характеризуются сопротивлением их воздухопроницанию Ru ,
м2 ч Па/кг.
Причем Ru должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию Ruтр , т.е. необходимо выполнение условия:
R |
Rтр . |
(5.4) |
u |
u |
|
Сопротивление проницанию Ru , многослойной ограждающей кон-
струкции следует рассчитывать по п. 7.4 [1] как сумму сопротивлений
воздухопроницанию отдельных слоев по формуле: |
|
Ru Ru1 Ru2 ... Run , |
(5.5) |
где Ru1,Ru2,...,Run – сопротивления воздухопроницанию отдельных сло-
ев ограждающей конструкции, (м2 ч Па)/кг.
Сопротивление воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции следует определять по табл. 17 СП 23-101-2004 [2] либо по прил. С СП 50.13330 [1]. Величину сопротивления воздухопроницанию Ru при толщине слоя, отличной от указанных в справочных таблицах, допускается принимать прямо пропорционально толщине. Для материалов и конструкций, не указанных в таблицах, сопротивление воздухопроницанию необходимо определять экспериментально.
5.3 ЦЕЛЬ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТА НА ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Целью расчета воздухопроницаемости ограждающей конструкции
является определение воздухоизоляционных свойств ограждений зданий и подбор их конструктивного решения, обеспечивающего соответ-
ствие нормативным требованиям (Ru Ruтр ).
Последовательность расчета воздухопроницаемости ограждающих конструкций зданий состоит в следующем:
1)подготовка исходных данных и выбор принципиального конструктивного решения проектируемой ограждающей конструкции;
2)расчет разности давления воздуха p на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции по формуле 5.2;
37
3)определение по таблице п.7.3 СП 50.13330[1] нормируемой попереч-
ной воздухопроницаемости ограждающих конструкций Gн для данно-
го вида здания с учетом района строительства;
4)вычисление требуемого сопротивления воздухопроницанию Ruтр ограждения по формуле 5.1;
5)установление сопротивления воздухопроницанию ограждающей кон-
струкции согласно п.5.2.
6)сравнение полученных результатов расчета с нормативными требова-
ниями (см. неравенство 5.4) и выводы.
Если выполняется условие Ru Ruтр , то рассматриваемая ограждающая конструкция отвечает нормативным требованиям в отношении воздухопроницаемости. Если Ru Ruтр , то необходимо предусмотреть
меры по повышению сопротивления воздухопроницанию ограждений.
В этом случае принимается другая ограждающая конструкция, для которой Ru Ruтр . Для этого рекомендуется выбирать строительные мате-
риалы и конструкции с бо́льшим Ru и более плотные слои ограждения располагать у наружной поверхности. В качестве таких слоев целесообразно принимать цементно-песчаную штукатурку, керамическую плитку, естественный облицовочный камень и т.п. [7, 8]
5.4ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
-район строительства;
-назначение здания;
-высота здания;
-тип и принципиальное конструктивное решение проектируемой ограждающей конструкции, принимаемые в соответствии с заданием;
-расчетная температура наружного воздуха, tн , C , принимаемая в за-
висимости от района строительства по СП 131.13330 [4] как температура наиболее холодных пяти суток с коэффициентом обеспеченности
0,92;
-расчетная скорость ветра υ, м/с, принимаемая в зависимости от района строительства как максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более по СП 131.13330 [4];
-расчетная относительная влажность внутреннего воздуха в , %, либо влажностный режим помещения для определения условий эксплуатации ограждающей конструкции;
38
-расчетная средняя температура внутреннего воздуха tв , C , прини-
маемая по минимальным значениям оптимальной температуры зда-
ний по ГОСТ 30494-2011 [3] или по нормам проектирования соответ-
ствующих зданий или сооружений;
-нормируемая поперечная воздухопроницаемость Gн ограждающих конструкций, кг/(м2 ч), принимаемая в зависимости от назначения здания и вида ограждения [1, 2];
-сопротивление воздухопроницанию отдельных слоёв ограждения Rui ,
м2 ч Па/кг, [1, 2].
6.ОЦЕНКА ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Увеличение влагосодержания материалов и ограждающих конст-
рукций в эксплуатируемых зданиях всегда сопровождается уменьшением теплозащитных свойств ограждения и преждевременным их разрушением[8]. Отрицательное действие повышенной влажности ограждающих конструкций сильнее всего проявляется в отапливаемых зданиях с нормальным влажностным режимом.
Существует несколько видов влаги, увеличивающей влажность материала в ограждении (атмосферная влага, грунтовая влага, влага в виде конденсата). К ним относится влага в виде водяного пара, который диффундирует через ограждающую конструкцию отапливаемых помещений и может конденсироваться в толще ограждения при неправильно выбранной его конструкции.
Каждый из видов увлажнения может вызвать повышенное увлажнение ограждений. Поэтому при проектировании и строительстве зданий следует внимательно контролировать состояние материалов и предусматривать конструктивное решение ограждающей конструкции, предупреждающей внесение влаги или образование её в толще ограж-
дения в период эксплуатации здания.
В рационально спроектированных ограждениях наблюдается так называемое установившееся содержание влаги, которое приближается к воздушно-сухому состоянию материалов и незначительно изменяется в разные сезоны года.
39
6.1РАСЧЕТ НОРМАТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПАРОПРОНИЦАНИЯ
Расчет нормируемых сопротивлений паропроницанию
Сопротивление паропроницанию Rп, м2·ч∙Па/мг, ограждающей кон-
струкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возмож-
ной конденсации должно быть не менее наибольшего из двух нормируемых сопротивлений паропроницанию Rптр1 и Rптр2 .
Требуемые значения сопротивления паропроницанию принимаются по СП 50.13330 “Тепловая защита зданий” согласно п. 8.1[1]:
1) Rптр1 – из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации, определяемо-
го по формуле (8.1): |
|
eв E Rп.н |
|
|
|
Rптр1 |
|
; |
(6.1) |
||
|
|||||
|
|
E eн |
|
||
2) Rптр2 – из условия ограничения влаги в ограждающей конст-
рукции за период с отрицательными средними месячными темпе-
ратурами наружного воздуха, определяемого по формуле (8.2): |
||||
Rптр2 |
|
0,0024 z0 eв E0 |
; |
(6.2) |
|
|
|
|
|
где eв – парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетных температуре и относительной влажности этого воздуха в помещении, определяемое по формуле (8.3) [1]:
e |
|
в Eв |
, |
(6.3) |
|
100 |
|||||
в |
|
|
|
Eв – парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре внутреннего воздуха помещения tв, принимаемое по прил.С
табл.С2 СП 23-101-2004 [2];
φв, – относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая для различных зданий в соответствии с п. 5.7 СП 50.13330 (см. п.3.1);
Rп.н – сопротивление паропроницанию, м2·ч∙Па/мг, части ограждающей
конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;
eн – среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период, Па, определяемое по табл. 5а* СП 131.13330 [4];
z0 – продолжительность периода влагонакопления, сут, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по СП 131.13330 [4];
E0 f 0c – парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости возможной конденсации, Па, определяемое при средней темпера-
40